CN111527494A - 可穿戴的认证设备 - Google Patents

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CN111527494A CN201880071665.8A CN201880071665A CN111527494A CN 111527494 A CN111527494 A CN 111527494A CN 201880071665 A CN201880071665 A CN 201880071665A CN 111527494 A CN111527494 A CN 111527494A
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Abstract

本发明提供一种认证系统，所述认证系统包括：多个可穿戴生物特征识别传感设备及一可穿戴计算装置。所述多个可穿戴生物特征识别传感设备，适于：测量一用户的心电图(ECG)，以及一皮肤电活动(EDA)及一肌电图(EMG)信号中的至少一个；与一可穿戴计算装置通信；以及通过与皮肤接触的一方式并入或合并在服装上。所述可穿戴计算装置适于根据来自所述多个可穿戴生物特征识别传感设备的一个或多个的测量结果，确定所述用户的身份认证及生理信息。本发明还提供一种操作所述认证系统的方法。

Description

可穿戴的认证设备
技术领域
本发明涉及一种可穿戴设备的生物特征识别安全及监视。
背景技术
在世界各地，越来越多的电子设备被使用，因此对于提高安全性的需求日益增长。用户身份验证是一个过程，用于验证使用设备的人是否有权使用设备的资源(被授权)。用户授权的标准方法是密码验证(及其衍生方式，包括：双因素授权、一次性使用令牌等)。一个好的密码应该是足够长的以提供免受蛮力攻击法(brute-force attacks)破解的安全性，并且应该是独特的，以便如果密码被泄露(即，被第三方知道)，所述密码也不能在其他系统中使用。
这种设置的一个问题是用户必须记住大量的、长且复杂的密码。因此，需要其他用户授权的方式。多种有前景的方法包括基于生物特征识别的验证，其涉及使用用户的自然特征来验证用户身份的新颖方法。大多数被广泛使用的方法包括使用来自指纹、虹膜或语音的信息，因为这些信息被认为对于每个用户而言是唯一的。如WO2001/20538中所述，所述专利还提出了生物阻抗用在基于生物特征识别的认证，其中，以不同的频率在用户的手或身体的不同点之间进行不同的阻抗测量。来自心脏的电信号可用于获得用户独有的数据点(data points)。
现在已经有很多分析一个人的心跳的方法，但是最实用的方法是分析经由心电图机而收集的多种模式，心电图机记录心脏的电势随时间的变化。较长的心跳活动记录称为心电图(electrocardiogram)或ECG，并且使用一对或多对电极来记录。每对电极测量电极接触点之间的电势变化。当通过电脉冲刺激人体的心跳活动时，所述变化与所述多个对象的心脏及肌肉活动密切相关。
图9示出了心电图信号，所述心电图信号描绘了随着时间的心脏的电势。单次心跳的基本要素是：当心脏的左右心房去极化时产生的P波；QRS波群，反映左右心室的去极化；以及对应于心室复极化的T波。现有方法试图通过这些不同的元素及其各自的尺寸、形状及位置来表征一个人。Intelesens公司的WO 2008/107684是这种方法的示例。
对于实际过程而言，所述系统应该易于使用且功能强大。在B-Secur有限公司的GB1611963.8中描述了这种安排。作为对生物特征识别系统的传统挑战/响应方法的一种改进，一种有助于进行连续身份认证及监视的方法将提供更好的用户体验。
用户通常在安全环境中使用身份认证设备。在这些情况下，重要的是要知道所述对象是谁，以及他们是否有能力处理自己所处的情况。这尤其适用于消防员或警察等高压力环境中的用户。
在Bionym公司的US 2015/0028996中描述了一种生物特征认证设备，其中腕带被戴在一只手上，并且所述用户必须触摸与所述腕带相反的另一只手的手指以收集生物特征数据。然后将所述腕带保持在一身份认证的状态，直到卸下腕带为止。在卸下腕带时，认证状态丢失。US 2015/0028996推测了将生物特征识别装置结合到衣服中的可能性，但是它没有提出一种实用的方式来执行无需用户采取行动的认证测量，并且无法接收有效信号。如上所述，在需要验证的情况下，用户无法停止使用双手来进行验证，因此这可能不可行。目前还存在一种关于在不打开腕带的情况下将装置转移给另一人，并且因此为无权获得所述装置的人保持认证状态的安全性问题。因此，需要一种改进的不引人注目的及被动的(对于用户而言)认证设备，所述设备还能够测量或确定用户的生理状态。
US 2017/0042485公开了一种使用计算设备来处理生物特征测量信号的方法及设备。
US 2007/0177770公开了一种使用生理性生物特征来确定生理性(即生物特征)指纹的身份验证的系统及方法。
US 2017/0179933公开了一种可穿戴设备，所述可穿戴设备配置用以检测关于穿戴所述设备的用户的认证信息。
WO 2016/209376公开了一种用于提供用户的生理情境测量的方法及设备。
US 2016/0335632公开了一种由硅橡胶及电子组件制成的可穿戴设备，尽管所述可穿戴设备公开了结合EDA及心率变异性测量值来指示压力，但并未提及如何进行计算，也没有建议使用所述可穿戴设备来测量疲劳度。US2016/0335632公开了一种反馈系统，但是没有特别提及使用提示来拆卸及重新放置多个传感器。
US 2015/004797公开了一种用于使用生物信号来执行用户认证的可穿戴设备及认证方法。
US 2017/0042485公开了一种用于检测生物特征信息的方法及电子设备。但是，它没有公开生物特征测量的分析。
发明内容
在一个方面中，本发明提供一种认证系统，所述认证系统包括：多个可穿戴生物特征识别传感设备，适用于：测量一用户的心电图(ECG)，以及一皮肤电活动(EDA)及一肌电图(EMG)信号中的至少一个；与一可穿戴计算装置通信；以及通过与皮肤接触的方式并入或合并在服装上。所述可穿戴计算装置适于根据所述多个可穿戴生物特征识别传感设备的一个或多个的测量结果，通过将所述用户的ECG、EDA或EMG中的一个或多个与一阈值或特征值进行比较，从而比较所述用户的ECG与一模板及用户的生理状态，进而确定所述用户的身份认证。
详细说明所述认证系统的操作方法，其中一用户的心电图(ECG)以及EDA及EMG中的至少一个由多个可穿戴生物特征识别设备进行测量。然后，所述多个可穿戴生物特征识别传感设备与一可穿戴计算装置通信。然后，所述可穿戴计算装置适于根据所述多个可穿戴生物特征识别传感设备的一个或多个的测量结果，通过将所述用户的ECG、EDA或EMG中的一个或多个与一阈值或特征值进行比较，从而比较所述用户的ECG与一模板及用户的生理状态，进而确定所述用户的身份认证。所述可穿戴生物特征识别传感设备以与皮肤接触的方式结合在衣服中或衣服上。
因此，例如，可以验证所测量的生理状态是正确的人的生理状态并且被记录到正确的用户配置文件(user profile)中。例如，如果用户A穿上了一可穿戴生物特征识别设备，则所述设备通过用户身份认证(将ECG与模板进行比较)，将所述用户识别为用户A，然后根据此身份验证选择用户的个人资料。然后，这使得可以使用所述用户配置文件来确定所述生理状态并将其记录到正确的配置文件中。因此，正确的阈值及/或配置文件用于正确的人。这具有确保所述设备在进行测量及评估时能够使用正确的阈值及/或配置文件的优势。例如，如果用户B穿上相同的可穿戴生物特征识别设备，则所述设备会将用户标识为用户B，而不是用户A或任何其他用户。这是通过用户身份认证完成的，然后根据此身份认证选择用户B的配置文件。所述可穿戴生物特征识别设备能够存储多个用户的配置文件，并在认证用户身份后显示正确的配置文件。
在下文中将参考多个附图来描述本发明的各种实施例及方面，但不限于以下所示的内容。
图示说明
图1描绘了本发明的一个实施例的线条图，示出了上衣、传感器及可穿戴计算装置。
图2描绘了本发明的一个实施例的线条图，示出胸罩、传感器及可穿戴计算装置。
图3描绘了本发明的一个实施例的线条图，示出了内衣、传感器及可穿戴计算装置。
图4a及4b描绘了本发明的实施例的线条图，示出了材料带、多个传感器及附接装置。
图4c描绘了本发明的线条图，示出了汽车座椅、计算装置及传感器。
图5描绘了本发明的一个实施例的一个方框图，示出了用户设备及远程终端设备。
图6a描绘了本发明的一个实施例的方框图，示出了认证系统、可穿戴设备及远程终端设备。
图6b描绘了本发明的一个实施例的方框图，示出了认证系统、可穿戴设备、可穿戴计算装置及远程终端设备。
图7描绘了本发明的一个实施例的方法流程图。
图8描绘了本发明的一个实施例的数据流程图。
图9示出一个心电图信号，所述心电图信号描述了心跳随时间变化的电位。
图10描绘了基于自相关的特征提取方法，如在一个优选的实施例的详细描述中，经由F.Agrafioti使用二阶统计量的基于ECG的识别中所描述的内容。
具体实施方式
图1示出了一件弹性的(例如：“压缩型”)上衣1，所述上衣1具有：多个传感器2；一穿戴式计算装置4及多个选择性的传感器6。在一个优选的实施例中，所述多个传感器2是生物特征识别传感器2。在所述优选的实施例中，所述多个生物特征识别传感器2的类型是心电图(ECG)电极及皮肤电活动(EDA)电极。在一些实施例中，ECG电极及EDA电极中的至少一些是相同的电极。即，一些电极连接到用于ECG测量的一放大器，以及另一些电极连接到用于EDA测量的一放大器(可能是不同的放大器)，而一些电极是两个放大器共享的。当两个放大器共享多个电极时，它可使所述设备将相同的传感器用于多种用途。这些电极能够测量穿戴者(或用户)的生物特征数据，例如：ECG及EDA数据，并通过有线连接将所述数据传输到所述可穿戴计算装置4。在一个替代的实施例中，所述传感组件与相同的可穿戴服装或单独的可穿戴计算模块中的所述计算模块进行无线通信。
在一些实施例中，所述多个可选的传感器6是与所述多个传感器2相同类型的传感器，用于更多的测量点以实现更准确的读数。在其他的多个实施例中，所述多个可选的传感器6是与所述多个传感器2不同类型的传感器。例如，不同类型的传感器6包括通过使用多普勒超声以检测内部器官的运动来测量呼吸速率的传感器、光电容积描记(PPG)传感器及运动传感器。在一些实施例中，可以提供位置传感器及/或高度传感器。所述位置传感器可以是卫星定位接收机，例如：GPS接收器(或其等效设备)。其他RF接收器可用于确定位置，包括：低功耗蓝牙(BLE)及各种无线(包括：UHF)接收信号的强度指示器。
在优选的实施例中，由所述可穿戴计算装置4执行的处理过程包括：认证过程(例如：基于来自ECG及EDA电极的数据)及生理状态确定过程(例如：基于来自ECG及EDA电极的数据)。优选地，用户的生理状态是由分类器使用生理信息作为输入来确定的状态。多个示例包括：用户的压力程度、用户的胁迫程度及/或用户的疲劳程度。所述用户的生理状态可以是所有生理信息相结合以给出整体用户生理状态的结果。
组合不同类型的传感器6可以为远程终端操作员提供有关上衣1的一用户的更多信息。此外，组合不同类型的传感器6可以提高某些生物特征识别读数的准确性。所述组合使得能够识别且忽略读取结果中的伪差。在优选的实施例中，将ECG认证与EDA压力水平监控结合使用，可以识别及认证所述上衣1的用户，并且还可以指示所述用户的心理状态。ECG信号也可用于测量BPM，所述BPM可以与EDA测量值结合使用，以更准确地测量压力程度。
或者，可以将EDA测量值与心率变异性(HRV)测量值结合起来以得出疲劳程度。例如，时域HRV分析可以在连续的正常ECG复合波之间的逐次心跳(beat-to-beat)或正常心跳(normal-to-normal,NN)间隔上进行。因此可以得出NN间隔及连续差的均方根的标准差，以及NN间隔总数的比率(pNN50)，其中NN50是相差超过50毫秒的连续多个NN对的数量。这些不同的测量方法可用于评估心率的高频(HF)及低频(LF)的变化。LF/HF的变化比率对于疲劳而言是一个特别有用的指标(低于3的值为正常值、值为3.5表示疲劳、高于4.0的值表示困倦)。
在一个替代的实施例中，ECG及EDA数据与运动传感器数据的组合使得能够做出关于ECG(包括：HRV)及EDA数据的用户基线水平(user baseline levels)的某些确认或去除假设。
图2示出了一胸罩100，所述胸罩100具有：一弹性带16；多个传感器12；以及一可穿戴计算装置14。在一个优选的实施例中，所述多个传感器12被嵌入所述弹性带16中。在一个替代的实施例中，所述弹性带16是导电弹性的并且与所述多个传感器12结合。
在优选的实施例中，所述多个传感器12是生物特征识别传感器12。生物特征识别传感器12的类型是ECG电极及EDA电极。在优选的实施例中，所述多个生物特征识别传感器12能够测量穿戴者(或用户)的生物数据，例如：ECG及EDA数据，并且经由有线连接将数据传输到所述可穿戴计算装置14。在一个替代的实施例中，数据经由无线连接被发送到所述可穿戴计算装置14。
在优选的实施例中，由所述可穿戴计算装置14执行的处理过程包括一认证过程(例如：基于来自ECG及EDA电极的数据)及一生理状态(或“健康”)确定过程(例如:基于来自ECG及EDA电极的数据)。在一个实施例中，通过将测得的用户ECG与一模板进行比较来执行所述认证过程，并且通过将测得的所述用户的ECG、EDA或EMG中的一个或多个与一阈值或配置文件进行比较来执行所述生理状态的确定过程。
图3示出了内衣20，所述内衣20具有：一弹性带26；多个传感器22；在一个优选的实施例中，所述多个传感器22被嵌入弹性带26中。在一个替代的实施例中，所述弹性带26是导电弹性的并且与所述多个传感器22结合。
在优选的实施例中，所述多个传感器22是多个生物特征识别传感器22。生物特征识别传感器22的类型是ECG电极及EDA电极。在优选的实施例中，所述生物特征识别传感器22能够测量穿戴者(或用户)的生物数据，例如：ECG及EDA数据，并且经由有线连接将数据传输至所述可穿戴计算装置24。在一个替代的实施例中，所述数据经由无线连接被发送到所述可穿戴计算装置24。
图4a及图4b示出了一材料(优选为弹性材料)带40，所述材料带40具有：附接装置42；多个传感器44；以及可穿戴计算装置46。图4b示出了图4a中的所述材料带40的另一侧。
在一个优选的实施例中，所述附接装置42使得所述材料带40能够在需要的地方被临时固定。所述附接装置42可以是例如：夹子、倒钩连接件、纽扣、按压紧固件、钩眼扣紧固件、织物钩环扣紧固件或临时粘合剂。在一些实施例中，所述材料带40通过所述附接装置42而临时固定到一件衣服的一弹性部件上。
在一些实施例中，所述可穿戴计算装置46具有一换能器或反馈组件，当所述多个传感器44已经脱离并且需要重新定位时，所述反馈组件使所述用户能够得到警报。
图4c示出了一汽车座椅50，所述汽车座椅50具有：一汽车座椅靠背52、一汽车座椅基座54、多个计算装置56以及多个传感器56。
在一个优选的实施例中，所述多个传感器56是生物特征识别传感器。在优选的实施例中，所述生物特征识别传感器56的类型是ECG电极及EDA电极。在一些实施例中，所述ECG电极及EDA电极中的至少一些是相同的电极。所述电极能够测量一用户的所述生物特征数据，例如：ECG及EDA数据，并且经由有线连接将数据传输至所述计算装置56。在一个替代的实施例中，所述传感组件与相同的汽车座椅50中的所述计算模块56或一单独的可穿戴计算模块进行无线通信。
在一些实施例中，只有所述汽车座椅靠背52具有多个传感器56。在其他实施例中，只有所述汽车座椅靠背54具有多个传感器56，并且在其他实施例中，汽车座椅靠背52及汽车座椅基座54均具有多个传感器56。所述多个传感器56优选地设置在所述汽车座椅靠背52及汽车座椅基座54中，因此，所述多个传感器56尽可能地靠近所述用户的皮肤。
在一些实施例中，所有传感器56都是用于更多测量位点的相同类型的传感器，从而实现更准确的读数。在其他实施例中，一些传感器56是不同类型的传感器。
在一个优选的实施例中，所述多个传感器56进行非接触式测量并且不需要与所述用户的皮肤接触，而只是尽可能地靠近所述用户。在一个优选的实施例中，通过所述多个传感器56以非接触测量的方式来测量电容。可能地，无需直接接触皮肤即可进行ECG测量。所述多个传感器56被定位成非常靠近所述皮肤，并且所述电信号可以电容地耦合到所述传感器56。
在优选的实施例中，由所述计算装置56执行的处理过程包括：一认证过程(例如：基于来自ECG及EDA电极的数据)及一生理状态确定过程(例如：基于来自ECG及EDA电极的数据)。
在一些实施例中，所述计算装置56具有一换能器或反馈组件，当身体需要相对于所述多个传感器56而重新定位时，所述反馈组件使所述用户能够得到警报。
在优选的实施例中，当坐在所述汽车座椅上时，所述用户合理地是静止的。通过使用基于时间的滤波器，可以从用户引起的其他长期变化(例如：座椅位置的变化)中滤除所述ECG信号。
生物特征识别传感器：
图5显示了一个说明性方框图，所述方框图表示用于捕获及处理用户的ECG样本认证的硬件。图6示出一可穿戴设备220，所述可穿戴设备220具有：多个传感器105、106；一电源218；一放大器220；多个硬件滤波器221；一存储模块224；一微处理器226；一无线通信装置/发送器240及可选的显示器214、运动传感器110、附接装置102、定位器模块242、高度传感器244及温度传感器246。图6还示出了一远程终端200，所述远程终端200包括：一存储器230、一微处理器232及一可选的显示器228。所述可穿戴设备100及所述远程终端200选择性地彼此通信234。替代地，所述远程终端200可以是一服务器或一操作员终端。如果所述远程终端200是一操作员终端，则所述操作员终端可以选择性地与其他不同的服务器通信。
在一个优选的实施例中，所述可穿戴设备100具有来自所述电源218的一电源。在一个可替换的实施例中，所述可穿戴设备100从其他装置(例如：从所述可穿戴计算装置或运动)接收电力。
在优选的实施例中，所述多个传感器105、106是生物特征识别传感器105、106。在优选的实施例中，生物特征识别传感器105、106的类型是心电图(ECG)电极及皮肤电活动(EDA)电极。在优选的实施例中，所述多个生物特征识别传感器105、106能够测量一穿戴者(或用户)的生物数据，例如：ECG及EDA数据，并且经由有线连接将数据传输到所述可穿戴计算装置402，如图6a所示。在一个替代的实施例中，所述数据经由无线连接被发送到所述可穿戴计算装置402，如图6b所示。所述微处理器226处理从所述多个传感器105、106接收的数据，并将处理后的数据经由无线通信装置240发送到所述远程终端200。
作为无线连接的一个替代方案，可能要求所述用户插入一系连(tether)或与一扩展坞(docking station)对接以下载读数，例如：供临床医生使用以用于直接诊断。系连或对接功能可以克服储存或数据传输速率方面的限制，并在无线连接失败时用作备份。
在优选的实施例中，由所述微处理器226执行的处理过程包括：一认证过程(例如：基于来自所述多个传感器105、106的所述ECG数据)及一生理状态确定过程(例如：基于来自电极105、106的EDA数据)。在这个优选的实施例中，替代地，所述远程终端200可以是一服务器200。当已经由所述微处理器226执行处理时，可以将所得的数据发送到所述服务器200。在一个替代的实施例中，由所述微处理器226执行的处理是受到限制的，例如：处理数据以有效地传输到所述远程终端200(例如：将数据放入一可读文件格式，并在适当的地方分配标题)。在这个替代的实施例中，在远程终端200处执行基于数据的认证过程及生理状态确定过程。
应当注意，所述多种传感电子设备(放大器、滤波器等)可以与所述多个电极集成在一起，例如：使用一柔性印刷电路板(PCB)。其他的多种发展可能包括：将多种电子组件集成到实际的导电纤维中，从而避免了对PCB等的任何需求。
图7示出根据优选的实施例中，一种操作用于确定认证信息及生理信息的一认证系统的方法。认证系统是用于认证一可穿戴设备的一用户的系统。在一个优选的实施例中，所述认证系统还包括确定所述用户的生理状态。
在601处，由所述生物特征识别传感设备105、106从所述微处理器226接收进行传感器测量的指示。所述微处理器226可以基于多个触发中的一个或多个将指示发送到所述生物特征传感设备105、106。例如，触发可以是有规律的间隔(例如：每5秒一次)，或在丢失身份验证状态后恢复先前身份认证的用户与一个或多个传感器之间的接触时(例如：在可穿戴设备上的传感器随着用户移动而暂时从用户身上分离的情况下，将失去所述身份认证状态，并且随后将恢复与所述传感器的接触)。在一些实施例中，所述触发可以是所述可穿戴设备100上的关闭/开启的开关或由所述运动传感器110检测到的显着运动。在一些实施例中，所述生物特征识别传感设备105、106可以经由所述无线通信装置240及可穿戴计算装置402而从所述远程终端200接收指示。当所述远程终端是一操作员终端时，所述远程终端200可以根据来自一操作员的指令来发送指示。在一些实施例中，可以由所述生物特征识别传感设备105、106从与所述可穿戴计算装置交互的一用户中接收指示，例如：按下按钮或激活一认证过程。
一旦已经从所述微处理器226或远程终端200接收到指示，则所述传感器105、106在602处进行测量。在一个优选的实施例中，可以使用生物特征识别传感器来进行测量，例如：ECG电极、EDA电极、多普勒超声设备、皮肤体积的光电容积描记(PPG)传感器及/或热传感器。除了所述生物传感器105、106之外，还可以使用其他的传感器来进行测量，例如：运动传感器。
一旦进行了测量，就可以将测量结果传输到相关的处理器以进行处理(603)。在一个优选的实施例中，由所述多个传感器进行的测量结果被传输到所述可穿戴计算装置402，可穿戴计算装置402具有有线连接。在604处，由所述多个传感器传输到所述可穿戴计算装置402的测量结果被所述多个微处理器226处理以确定所述用户的瞬时生物特征信息。例如，关于所述ECG的测量结果，所述微处理器226确定一即时用户的ECG，并且与所述EDA测量结果有关，所述微处理器226确定所述用户皮肤的阻抗或电导测量值。
在605处，所述微处理器226使用所述用户的瞬时生物特征信息来认证所述用户并确定所述用户的生理状态。所述微处理器226执行一认证过程(例如：基于来自所述电极105、106的ECG数据)，以及一生理状态确定过程(例如：基于来自电极105、106的EDA数据)。ECG数据也可以用于协助所述生理状态确定过程，而EDA数据也可以用于协助所述认证过程。关于所述认证过程，一用户将具有可以与一存储的ECG信号进行比较的唯一的ECG信号，从而确保所述可穿戴设备100的所述用户是他们声称的身份。利用基于EDA的生理状态确定过程来确定用户压力的程度，并且包括：将来自所述电极的一阻抗或电导测量值与一预定程度进行比较，优选地为针对用户校准的预定程度。
可以使用许多算法，包括：ECG检测、BPM计算、ECG认证、心率变异性测量。合适的算法的示例可以在GB1611963.8中找到。当已经由所述微处理器226执行处理时，可以将所得的数据发送到所述远程终端200。
用户认证结果(认证信息)及所述确定的用户的生理状态的一指示被发送到所述远程终端200。所述远程终端200可以是一操作员终端或一服务器。替代地，在所述可穿戴设备的所述显示器214上显示所述用户认证结果及所述确定的用户生理状态的指示。
在一些替代的实施例中，由所述多个传感器105、106获得的所述测量值可以经由所述可穿戴计算装置402传输至所述远程终端200以进行处理。所述测量值被传递至所述可穿戴计算装置402，随后在603处，所述测量值经由所述无线通信装置240而传输至所述远程终端200。在一些这样的实施例中，在604处，由所述多个传感器105、106进行的测量值由所述可穿戴通信装置402的所述微处理器226处理成有效地传输到所述远程终端200的文件格式(例如：将所述数据放入一可读的文件格式，在适当的位置分配标题，并包括用于(例如)与远程终端200进行密钥交换的安全性实现)。将处理后的测量结果发送到所述远程终端。在所述替代的实施例中，然后在605处，在所述远程终端200处执行用户的认证及用户的生理状态的确定。
当所述远程终端200是一操作员终端时，例如，可以对所述认证信息进行监控以确保所述用户具有正确的安全许可，从而访问建筑物的不同区域，例如：机场或银行的安全区域。例如，可以将所述确定的生理状态与所述认证信息一起使用，以确定即使有人进行了认证，他们是否处于胁迫状态而进行认证。在具有正确的安全许可的一认证的用户的示例中，可以想象他们是在被胁迫的状态下进入一安全位置，例如：银行金库。因此，例如，可以将所述确定的用户的生理状态及认证信息彼此并行利用，以确定处于一确定的生理状态时是否应该对所述用户进行认证。例如，即使他们是正确的用户，但是如果他们是在受到胁迫的状况下，也不能对某人进行身份认证以进入安全位置。如果所述远程终端200既具有认证信息又具有确定的生理状态，则它可以在这种情况下采取适当的动作(例如：通知相关当局)，例如：充当安全警报的一自动触发输入。在另一个示例中，所述确定的用户的生理状态可以用于指示所述用户是否不适合他们正在执行的任务，例如：监视机场中的X射线安全机。在此示例中，如果用户不警觉，则可能不适合所述任务。在另一个示例中，适当的动作是激活触发器。在这个示例中，当所述用户被认证但是所述确定的用户生理状态在预定范围(例如：压力水平的正常范围)之外时，可以激活触发器。所述触发器可以激活一警报、一摄像头或启动与一远程服务(例如：相关权限)的通信。
在另一个示例中，一用户已通过身份验证，可以在所述ATM上访问所述用户的银行帐户，但是所述用户的生物特征信息表明他们受到压力并可能受到胁迫。在这种情况下，所述ATM可以启动一摄像机来记录情况或报警。在另一个示例中，一消防员可能处于危险状况。所述认证信息使一终端操作员能够确定所述消防员的身份、他或她的生理/心理状态以及他/她的疲劳程度，从而指示应将他或她从所述情况中移除还是应给予协助。
图8示出了本发明的一个实施例的一数据流程图。在714处进行ECG测量、在716处进行电皮肤活性(EDA)的测量。在一个优选的实施例中，分析EDA测量以收集与事件相关的皮肤电导响应(ER-SCR)732及非刺激性锁定的皮肤电导响应(NS-SCR)734的数据。基于一存储或预注册的用户配置文件706，在702处认证所述ECG数据。可以更新所述用户的配置文件706，从而考虑到已认证的用户配置文件的细微变化。如果未针对所述用户的配置文件706来认证ECG数据702，则认证失败704。如果所述用户已认证702，则将所述EGC数据及EDA数据传递给一分类器或其他比较数据的方法。
所述分类器对数据执行分析708，以确定已认证用户的状态。在优选的实施例中，分类器接收用户的配置文件706以用作分类分析中的基线。
在一个优选的实施例中，所述用户的多种潜在状态是“高压力”712、“低或中压力”710(或取决于使用情况的生理状态的其他等级)及(可选地)“无脉搏”711。在一些实施例中，可以使用附加数据来确定其他用户的状态744。其他多种状态744包括用户处于“静止”748、“用户跌倒”746或“用户正在移动”750。在一些实施例中，从一加速度计742接收这些状态所需的附加数据，所述加速度计742测量所述用户的运动。
在一个示例场景中，一位老年人是呈现水平的并且没有移动，但是他或她具有高度压力。在这种情况下，可提醒有关机构协助所述老年人。衣服或设备的所述射频功能(RFcapability)还可以帮助确定情况，例如：GPS加上加速度计。例如:射频功能在他或她的背上，并且在一段时间内没有移动，从而发出一警报。
在一些实施例中，发生一学习过程740。ECG及EDA(及/或EMG)数据用于了解所述用户随时间的行为。建立一个用户的配置文件。在一些实施例中，如果用户在某些时间处于某些状态下的模式以及如果在特定时间用户的活动导致不良的ECG及EDA测量结果，则学习到的用户的配置文件可以包括用户对不同场景的反应程度。在一个优选的实施例中，分类器708利用所学习的配置文件来确保分析中使用的测量是最优的(例如：从历史配置文件中过滤出已知会给出不可靠测量结果的时间的测量)，并且允许突出显示所述用户状态中的趋势。用户状态中的这些趋势可用于确定何时是测量值的最佳时间、何时丢弃通常较差的值，或者所述用户是否以某种(肯定或否定的)方式对某些情况做出反应。例如，如果用户在轮班结束时感到非常疲劳并且不安全地工作，则可以在用户的配置文件中突出显示并利用这种趋势。
在一些实施例中，几个认证设备可以将单位用户的学习配置文件传达给一终端。以此方式，多个设备就可以为用户学习到的配置文件做出贡献，因此，所述配置文件是根据同时或在不同时间来自许多不同设备的数据建立的。在一些实施例中，多个设备可以是运动服、睡衣、珠宝及日常配件，或工作专用的制服或配件。以此方式确保在所述用户身处的任何情况下，用户学习到的配置文件都是准确且有用的。例如，用户在跑步时穿着运动服上衣，记录数据并为存储在终端上的用户配置文件做出贡献。所述用户可以在白天及晚上佩戴手表。这还有助于将记录数据存储在终端上的用户个人资料。所述数据可以来自同时佩戴的多个设备，因此可以同时获取数据，也可以来自不同时间佩戴的多个设备，因此可以在不同时间获取数据。每个设备都有助于存储在终端上的用户学习的配置文件。或者，每个设备可以开发其自己的个人配置文件并将其传达给终端。
所述附加的传感组件也可以与ECG及EDA结合使用或单独使用。例如，了解用户对压力或疲劳事件的身体反应可能是有用的数据。ECG、GPS、HRV及EDA的组合也对了解用户对压力或疲劳事件的身体反应做出了贡献。
可穿戴设备中的相同电极可用于确定EMG(肌电图)噪声。这可以帮助确定用户的状况或状态。可以通过测量一对电极之间或来自电极阵列的电势差并测量它们之间的电势差来记录表面EMG。
机器学习算法可以组合应用于EMG及加速度计。这些元素有助于步态分析。所有这些元素的机器学习分析可用于帮助确认用户身份。
一组电极可用于ECG、EDA及EMG。或者，所述可穿戴设备可以为一个元素设置特定的设置，并且为另一个元素设置一单独的设置。
在测量ECG的实施例中，多个电极105、106将被放置在用户的皮肤上以从用户的心跳中收集信息。例如，ECG电极可以位于所述用户心脏的前方、背部的一小部分，或者位于用户的手臂、腿部或胸部。当放置在与皮肤直接接触时，ECG电极105、106检测可行的ECG信号。ECG电极105、106可以是包括任何导电材料的电极，包括：导电织物、涂层及/或金属。收集的ECG信号可用于验证用户。ECG信号还可用于例如测量每分钟心跳(BPM)的变化，将用户的静止BPM与当前的BPM及/或心率变异性进行比较。
EDA电极用于检测人体皮肤电导的变化，这些变化指示交感神经系统及副交感神经系统的变化。将低恒定电压施加到两个EDA电极。然后测量两个电极之间的电压差，并由此可以计算相关的皮肤电导。所述数值的变化与例如由于压力或运动引起的体内生理变化直接相关，其中例如：当汗腺更活跃时，皮肤中的水分含量会产生变化。
随着身体的生理状况变得更加活跃，汗腺的活动增加，这增加了皮肤的电导率。EDA的活动有两种主要类型。阶段性活动(Phasic activity)是指与受刺激的生理唤醒有关的快速波动信号，而紧张性活动(tonic activity)是指与基准生理唤醒有关的缓慢波动信号。
当有事件出现时，EDA活动就会发生变化，这称为事件相关的皮肤电导响应(ER-SCR)。这种活动通常在情绪刺激开始后的1到5秒之间发生。可以检查EDA的原始值或EDA峰的存在。相比之下，非刺激锁定的皮肤电导响应(NS-SCR)指的是EDA活性的变化发生在更长的时间段内。休息期间，NS-SCRS的频率通常为每分钟1至3次，在高唤醒情况下，每分钟超过20次。这些反应在体内自发发生，与任何刺激无关。可以检查EDA峰的数量以及它们之间的距离。峰值是指通过一定阈值的EDA信号强度。所述峰的数量越多，人的生理机能就越强。
EDA的变化可用于测量用户的压力或疲劳程度。当用户可能需要全神贯注的环境，并且当他们被要求需要保持镇静或有危险时，利用EDA的变化来测量用户的压力或疲劳程度是很有用的。例如，保安人员、消防员、警察或安全工作场所中的某人。测量用户的压力程度是有益的，因为可以监视他们的压力迹象，以表明他们处于胁迫状态，并且表明他们不适合正在执行的工作或处于严重精神压力下。
可以通过信号平滑算法(signal smoothing algorithms)来减少EDA测量中的伪差(Artefacts)。但是，某些信号平滑算法需要下采样。如果原始采样率本身很低，那么这种下采样将始终受到限制。在高采样率的情况下，可以去除大量伪像，而不会显着改变信号的形状，并且仍然有大量样本可用于适当的分析(理想方案)。
可以检查所述信号是否存在伪差，例如：接触不良或噪声干扰(例如：尖锐的方波尖峰)的周期，这些伪差可能会反映来自人工来源的污染。这些伪差可以通过数字滤波去除。在极少数情况下，噪声及/或伪差可能会过多，因此应丢弃数据。每秒采样率最好在500到2000个样本之间。
或者，如果将测量值与不同的指标(例如：ECG测量值及BPM测量值)结合使用，则可以识别及消除伪差。由于用户或可穿戴设备100的移动，可能会出现伪差。
EDA还可以用于检测所述可穿戴设备100何时被移除，并且因此所述可穿戴设备100的认证状态应被移除。这是通过检测EDA测量值何时超出正常范围(例如：通过身份验证的用户的正常范围)来完成的，因此皮肤不与所述EDA电极接触。这确保了所述可穿戴设备100不能被一个用户认证，然后被转移到不适合认证状态的另一用户。仅当所述可穿戴设备100被重新认证时，才可以恢复认证状态。在一个替代的实施例中，还可以通过不同类型的生物特征识别传感器105、106以相同的方式来完成对已被移除的所述可穿戴设备100的检测。
在一些实施例中，存在其他类型的生物特征识别传感器105、106。除了利用电极的阻抗测量，可以使用不同类型的生物特征识别传感器105、106来测量呼吸速率，包括：使用多普勒超声来检测内部器官的运动及/或源自ECG的运动。所述用户在呼吸过程中的胸部运动会影响胸部上任何电极的阻抗响应。所述背部的任何其他电极都可以与胸部电极的测量结果相互参照。胸部的起伏及松弛引起明显的变化。
在一些实施例中，生物特征识别传感器105、106不是位于所述用户的皮肤上，而仅仅是非常靠近皮肤。由于用户的移动，这可能是暂时的，也可能由于可穿戴系统紧贴用户的皮肤或通过设计而使所述可穿戴系统永久地设置。例如，在汽车座椅50中。汽车座椅50可以在汽车座椅靠背52及汽车座椅底座54中都具有传感器，以便能够最佳地进行测量。无需直接接触皮肤即可进行ECG测量。生物特征识别传感器105、106被定位成非常靠近皮肤，并且电信号可以电容性地耦合到所述传感器。由于生物特征识别传感器105、106不必接触皮肤，因此例如：当用户坐在汽车座椅上时，这使得能够快速且容易地对用户进行测量以认证用户。
在一些实施例中，由所述生物特征识别传感器进行的测量被用于认证用户及/或确定所述用户的生理状态。当所述用户通过身份验证时，这可以启用对汽车的访问权限，例如：启动引擎的能力或访问由汽车存储的信息的能力。然而，如果用户的生理状态不在阈值或常规配置文件之内，即使他们已经通过身份验证，也可以拒绝他们使用汽车。例如，在用户处于胁迫之下或承受高压力的情况下而驾驶或使用汽车时。这确保了用户及周围人员的安全，以确保所述用户适合驾驶。
光电容积脉搏波(PPG)传感器是可以使用的另一种生物特征识别传感器。PPG使用电信号，所述电信号源自心脏活动过程中由于血流变化而反射的光。PPG由于其简单性及非侵入性的测量能力，也已被广泛用于评估呼吸频率。PPG信号包含与呼吸及心脏节律同步的组分。已知呼吸会调节PPG信号的频率及幅度。频率及幅度随时间的变化是大多数动物(包括：人)产生的呼吸的特征。因此，通过计算调幅(AM)及调频(FM)时间序列的频谱分析，可以准确地获得正常呼吸范围内的呼吸频率。
组合不同类型的生物特征识别传感器105、106可以为远程终端操作员提供有关可穿戴设备100的用户的更多信息。此外，组合不同类型的生物特征识别传感器105、106可以提高某些生物特征读数的准确性。所述组合使得读取结果中的伪差能够被识别及忽略。例如，ECG认证与EDA压力程度监视的结合使用使得所述可穿戴设备100的用户能够被识别及认证，并且还可以指示其生理状态。所述ECG信号还可用于测量BPM，可将所述BPM与EDA压力程度测量结合使用，从而更精确地测量压力程度。
其他的可穿戴设备模块：
可选的定位器模块242可以用于检测用户的位置。在一个优选的实施例中，定位器模块242是GPS模块。GPS模块与一个或多个卫星通信，并且用于计算所述可穿戴设备100的位置，然后优选地经由所述无线通信装置240将所述可穿戴设备100的位置通信给远程终端200。这确保了所述用户可以被定位，从而使得其他人可以定位并向所述用户提供帮助，或者知道他们是否不在原定的位置。关于紧急服务，例如，如果用户处于特别紧张的环境中，则知道用户在远程终端200处的位置可以允许将协助更有效地分配到正确的位置。在一个替代的实施例中，定位器模块是蓝牙低功耗(BLE)信标。
其他用于确定用户位置的装置也在本发明的范围内。网络设备可以确定用户的位置并将其传送到远程终端。可以通过确定网络设备在其范围内的哪些无线接入点，在无线接入点之间进行三角测量以提供用户位置的近似值，或者通过相机网络中的面部识别来进行确定。例如，如果用户正在从自动柜员机(ATM)取钱，则通常会有一个摄像头可用来指示所述用户出现在ATM的位置处。因此，所述摄像机的位置指示用户的大概位置。可选的运动传感器110可以用于检测身体的运动，所述运动可以用于例如计算身体的位置或步态分析或提示可选的GPS模块242将更新的位置传达给远程终端200。可选的运动传感器110可以是加速度计、陀螺仪、磁力计及/或整个九轴惯性运动传感器。这些信息可以与来自生物特征识别传感器的读数结合使用，以更准确地确定用户的生理状态。例如，如果已知用户正在快速行走，则可以期望他们具有更高的心律并且可以期望出汗，从而增加了整个皮肤的电导率。在所述多个传感器105、106上的机器学习算法可以用于确定或去除某些假设。例如，更高的BPM是可以接受的，算法可以部署某些技术来去除运动伪差噪声及/或可以调整传感器105、106处的阻抗测量值。在示例场景中，由于用户正在快速行走或奔跑，因此可以抑制关于用户的高压力程度的警报。在另一个示例场景中，由于高水平的运动以及不良的结果测量的可能性，传感器105、106可能在特定时间不进行测量。
一种可选的高度传感器244可以用于监视所述用户的高度。高度传感器244可以是气压计。例如，所述传感器244可以用于监视用户在建筑物的哪个楼层上。当确定用户的生理状态时，来自所述高度传感器244的数据还可以用于确定或去除某些假设。例如，当检测到所述用户的海拔高度在增加并且他们的心律高时，可以假定他们正在通过爬楼梯来发挥自己的作用。在确定用户的生理状态时可以考虑到这一点。如果已知用户正在走楼梯，则可以期望他们具有更高的心律并可以出汗，从而增加整个皮肤的导电性。
在传感器上的机器学习算法可用于确定或删除某些假设。此类假设或确定的示例包括：
(i)确定较高的BPM是可以接受的；
(ii)通过采用某些技术的算法来确定消除运动伪差噪声；以及
(iii)调整传感器的阻抗测量。
在一个示例情形中，由于用户正在走上楼梯，因此可以抑制关于用户的高压力程度的警报。在另一个示例场景中，由于高程度的运动及不良的测量结果的潜在可能性，传感器在特定时间可能不进行测量。
可选的温度传感器246可以用于监视用户的皮肤温度及/或空气温度。当确定用户的生理状态时，来自所述温度传感器246的数据可用于确定或去除某些假设。例如，当用户的皮肤温度比正常人高或空气温度比平常高时，可以预期电导率会上升，这是因为用户正在锻炼或处于热的地方，其中如果所述用户的身体变凉但是电导率增加，则可以假设所述用户很有可能受到压力。
在一个示例场景中，所述用户的皮肤温度突然下降并保持被抑制的状态。这与生理变化(例如：心率及/或呼吸的变化)结合，因此可以指示所述用户掉入冷水中。
可穿戴计算装置：
如图7及图8所示，所述无线通信装置240可以通过任何适当的无线通信链路与远程终端200通信。例如，所述无线通信链路可以是蓝牙、WiFi、NFC或射频。
优选地，滤波器221依次包括设置在第一阈值截止点的高通滤波器及设置在第二阈值截止点的低通滤波器，以及(可选地)设置在第三阈值的一个陷波滤波器，用于滤除主电源的任何噪声。在一个优选实施例中，第一阈值可以是0.5赫兹，但是更优选地为0.05赫兹，第二阈值可以是150赫兹、第三阈值可以是50赫兹。优选地，放大器220放大由生物特征识别传感器105、106测量的信号。在一个优选实施例中，由所述放大器220执行的放大及由滤波器221进行的滤波一起预处理由生物特征识别传感器105、106测量的信号。在一个替代实施例中，可以利用自适应滤波及应用(增益)。
取决于所述微处理器的模数转换器的分辨率，可以减少许多硬件滤波组件，并且信号处理的主要部分发生在软件中，例如：通过陷波滤波器等。这也消除了对特定硬件频段的需求。这也意味着信号的宽范围可以用于不同的目的。一种算法可以过滤ECG身份认证，而另一种算法过滤不同的EMG。
在一个优选的实施例中，当在所述可穿戴计算装置上进行认证信息及生物信息的确定时，例如，所述可穿戴计算装置402的所述存储模块224可以存储一个预先登记的用户的ECG信号以用于确定所述认证及/或基准用户生物特征识别信息，从而与所述测得的生物特征信息进行比较。
微处理器226可以处理从生物特征识别传感器105、106接收的数据，以认证并计算准确的心率测量值、心率变异性测量值及用户压力程度。所述微处理器226还可以组合来自不同的生物特征识别传感器的测量结果，以向用户提供更准确的数据。整合了多种算法，包括：ECG检测、BPM计算、心率变异性测量值及用户压力水平的计算值，可提供有关用户生理状态的重要信息。合适算法的示例可以在GB1611963.8中找到，其全部内容通过引用并入本文中。
当从远程终端200请求时，微处理器226可以使所述可穿戴设备100以规则的间隔自动地从生物特征识别传感器105、106中自动读取读数，或者当从远程终端200请求时连续地进行连续的认证过程。所述远程终端200可以是任何合适的电子设备。例如，远程终端可以是电话、平板电脑、台式计算机或膝上型计算机。或者，所述可穿戴设备100可以被认证一次，然后保持在认证状态直到被移除。
可选的附接装置102可以使所述可穿戴设备100在需要时被临时固定。例如，所述附接装置102可以是夹子、倒钩连接件、纽扣、按压紧固件、钩眼扣、织物钩及环扣或临时粘合剂。
在一个优选的实施例中，生物特征识别传感器被结合到衣服中，并且所述可穿戴计算装置被结合到衣服中或由所述用户随身携带。在一个优选的实施例中，所述可穿戴设备100可以是用户穿着的服装，例如：压缩上衣、压缩绑腿、运动胸罩、内衣、短裤、鞋子、袜子或手套，或者所述用户穿戴的具有弹性带或绑带的任何服装。在一个替代的实施例中，所述可穿戴设备100可以是配件，例如：项链、表带、手表、皮带、臂章、手镯或戒指。在一个替代的实施例中，所述可穿戴设备100可以附接到一用户的服装上，例如：所述可穿戴设备100可附接到弹性组件，以通过将所述生物特征识别传感器105、106紧贴皮肤而实现良好的ECG信号获取。所述可穿戴设备可通过并入服装/附件设计的弹性组件或其他组件或通过可选的附接装置102而临时或永久地附接到上述的任何服装。这对于不愿意或不能佩戴传统设备的用户来说，可能是有益的。所述可穿戴设备100可以定位在用户的胸部区域、背部及/或腕部区域的较小区域中，以获取最佳信号。
其他的多个方面、实施方式及改良：
所述认证信息及确定的用户的生理状态可以安全地存储在所述可穿戴计算装置402的所述存储模块224上。在这种情况下，例如，所述认证信息及确定的用户的生理状态可以在远程终端200请求时被发送及/或被存储以用于以后的分析。在一个示例场景中，存储的生物特征信息可能与警用摄像机配合使用，以响应某些事件来分析警员的生理状态。
根据其他的多个实施例，可以将包括多个生物特征识别设备的身份验证系统并入座椅中，并且当用户坐在座椅上时，所述生物特征识别设备靠近用户的皮肤，从而以电容方式测量所述用户的心电图(ECG)。所述认证系统还具有用于与计算装置进行通信的装置及计算装置。所述计算装置适于通过将用户的ECG与模板进行比较来确定用户认证。所述座位是车辆的座位，并且用户认证允许用户启动或控制车辆。所述传感装置位于座椅的底部及/或座椅的后部。所述认证系统还包括：滤波装置，所述滤波装置用于区分ECG信号及电容式传感器的变化，电容式传感器的变化是由用户在座椅上的移动位置引起的。
对于技术人员来说，许多其他变型及实施例将是显而易见的，无论是否被所提交的权利要求书覆盖，所有这些变型及实施例均旨在落入本发明的范围内。本发明旨在寻求对本文公开的任何及所有新颖主题及其组合的保护。

Claims (39)

1.一种认证系统，其特征在于：所述认证系统包括：
多个可穿戴生物特征识别传感设备，适用于：
测量一用户的心电图(ECG)，以及一皮肤电活动(EDA)及一肌电图(EMG)信号中的至少一个；
与一可穿戴计算装置通信；以及
通过与皮肤接触的方式并入或合并在服装上；以及
所述可穿戴计算装置，适于根据所述多个可穿戴生物特征识别传感设备的一个或多个的测量结果，通过将所述用户的ECG、EDA或EMG中的一个或多个与一阈值或特征值进行比较，从而比较所述用户的ECG与一模板及用户的生理状态，进而确定所述用户的身份认证。
2.如权利要求1所述的认证系统，其特征在于：所述生理状态是用户疲劳、胁迫或压力中的至少一种。
3.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述多个可穿戴生物特征识别传感设备中的一个或多个对于用于ECG测量的一放大器及用于EDA测量的一放大器都是共享的。
4.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述可穿戴计算装置还适于利用所述确定的生理状态及所述用户认证来确定处于一确定的生理状态时所述用户是否应被认证。
5.如权利要求4所述的认证系统，其特征在于：当一用户被认证但是所述确定的用户的生理状态在一预定范围之外时，所述可穿戴计算装置还适于激活一触发。
6.如权利要求5所述的认证系统，其特征在于：所述触发激活一警报、一摄像机或启动与一远程服务的一通信中的至少一种。
7.如权利要求2所述的认证系统，其特征在于：取决于所述确定的生理状态，从高压力、中压力、低压力或无脉冲中选择一用户压力状态。
8.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述可穿戴计算装置还适于确定一用户的EDA测量值何时在一预定范围之外，并且随后删除所述用户认证，直到重新确定所述用户认证为止。
9.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述多个可穿戴生物特征识别传感设备位于所述用户的皮肤的附近，并且以电容方式进行测量。
10.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述可穿戴计算装置包括一微处理器及用于与一远程终端进行通信的一无线通信装置。
11.如权利要求10所述的认证系统，其特征在于：所述认证系统还包括：作为所述远程终端的一认证终端，所述认证终端适于执行一认证过程。
12.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述生物特征识别传感设备无线地连接到所述计算装置。
13.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述多个生物特征识别传感设备是两种或更多种不同类型的生物特征识别传感器。
14.如权利要求13所述的认证系统，其特征在于：不同类型的生物特征识别传感设备包括多个ECG电极、多个EDA电极、多个EMG电极、多个光电容积描记(PPG)传感器及/或多个多普勒超声设备。
15.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述认证系统还包括：一附接装置，用于将所述多个可穿戴生物特征识别传感设备临时并入或合并在服装上。
16.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述计算装置还包括一运动传感器。
17.如权利要求16所述的认证系统，其特征在于：当所述确定的用户生理状态超出一预定范围并且所述运动传感器检测到一高程度的用户运动时，将抑制所述触发。
18.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述计算装置还包括：一定位器模块及一位置通信模块。
19.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述计算装置还包括一高度传感器。
20.如权利要求19所述的认证系统，其特征在于：由所述高度传感器测量的数据用于结合来自所述多个可穿戴生物特征识别传感设备的测量结果，从而确定所述用户的生理状态。
21.如前述权利要求任一项所述的认证系统，其特征在于：所述计算装置还包括一温度传感器。
22.如权利要求21所述的认证系统，其特征在于：由所述温度传感器测量的数据用于结合来自所述多个可穿戴生物特征识别传感设备的测量结果，从而确定所述用户的生理状态。
23.一种操作一认证系统的方法，其特征在于：所述方法包括：
通过多个可穿戴生物特征识别传感设备来测量一用户的心电图(ECG)，以及一皮肤电活动(EDA)及一肌电图(EMG)信号中的至少一个；
通过所述多个可穿戴生物特征识别传感设备与一可穿戴计算装置通信；以及
通过所述可穿戴计算装置，根据所述多个可穿戴生物特征识别传感设备的一个或多个的测量结果，通过将所述用户的ECG、EDA或EMG中的一个或多个与一阈值或特征值进行比较，从而比较所述用户的ECG与一模板及用户的生理状态，进而确定所述用户的身份认证；
其中所述多个可穿戴生物特征识别传感设备通过与皮肤接触的一方式并入或合并在服装上。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于：所述生理状态是用户疲劳、胁迫或压力中的至少一种。
25.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：利用所述确定的生理状态及所述用户认证来确定处于一确定的生理状态时所述用户是否应被认证。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：当一用户被认证但是所述确定的用户的生理状态在一预定范围之外时，激活一触发。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于：所述触发激活一警报、一摄像机或启动与一远程服务的一通信中的至少一种。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：取决于所述确定的生理状态，从高压力、中压力、低压力或无脉冲中选择一用户压力状态。
29.如权利要求23至28任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：确定一用户的EDA测量值何时在一预定范围之外，并且随后删除所述用户认证，直到重新确定所述用户认证为止。
30.如权利要求23至29任一项所述的方法，其特征在于：通过位于所述用户的皮肤的附近的所述多个可穿戴生物特征识别传感设备来测量，并且以电容方式进行测量。
31.如权利要求23至30任一项所述的方法，其特征在于：所述测量使用两种或多种不同类型的可穿戴生物识别传感器。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于：不同类型的生物特征识别传感设备包括多个ECG电极、多个EDA电极及/或多个EMG电极、多个光电容积描记(PPG)传感器及/或多个多普勒超声设备。
33.如权利要求23至32任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：响应检测到的一触发来进行测量。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于：所述触发是：
恢复所述传感器与一用户的所述皮肤之间的充分接触；
一周期时间间隔的到期；或
来自一用户的一指示。
35.如权利要求23至34任一项所述的方法，其特征在于：在所述确定步骤中，用户身份认证是基于所述多个传感器一起测量的结果以及机器学习，从而确定来自用于一给定用户的所述多个传感器的多个信号模式。
36.如权利要求23至35任一项所述的方法，其特征在于：所述方法包括：记住所述用户随着时间推移进行的行为并建立用户的一配置文件所述配置文件包括在不同情况下所述用户的ECG、EDA及/或EMG数据的变化，以及基于一给定情况下的ECG、EDA及/或EMG的测量值以及所述配置文件的身份认证及/或生理状态。
37.如权利要求23至36所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：舍弃根据所述用户的所述配置文件而在非最佳时间获取的测量值。
38.如权利要求23至37所述的方法，其特征在于：根据所述用户的所述配置文件，在最佳时间获取所述测量值。
39.如权利要求23至38所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：从所述多个可穿戴计算装置向一终端传达所述用户的所述配置文件。
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